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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASFACULDADE DE ENGENHARIA AGRÍCOLA
DEPARTAMENTO DE CONSTRUÇÕES RURAIS
AVALIAÇÃO DA PRODUÇÃO DE ALFACE (Lactuca sativa L.) EM CULTIVO HIDROPÔNICO
UTILIZANDO ATMOSFERA MODIFICADA
Ruy R. do Carmo Junior
Prof. Dr. Paulo Martins Leal
Campinas - SP
Agosto – 1998
ÍNDICE
1. RESUMO..... .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .
2. INTRODUÇÃO.... .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .
3. REVISÃO DE LITERATURA.... .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .
4. MATERIAL E MÉTODOS.... .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .
4.1. CARACTERIZAÇÃO DO TRATAMENTO DE AVALIAÇÃO
METODOLÓGICA............................................................................................
4.2. CARACTERIZAÇÃO DOS TRATAMENTOS.............................................
4.2.1. Tratamentos para cult ivo hidropônico em atmosfera natural
sem adição de CO 2 em estufa com orientação Norte-Sul. .........
4.2.2. Tratamentos para cult ivo hidropônico em atmosfera natural
com adição de co 2 em estufa com orientação norte-sul . ..........
4.2.3. Tratamentos para cult ivo hidropônico em ambiente controlado
com adição de co 2 em estufa com orientação leste-oeste. .......
4.3. PARÂMETROS PARA CONTROLE AMBIENTAL MONITORADOS
5. RESULTADOS ESPERADOS.... .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .
6. BIBLIOGRAFIA CITADA.... .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .
7. APÊNDICE.... .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .
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ÍNDICE DE QUADROS
Quadro 1. Parâmetros descrit ivos para crescimento de alface ... .. .. . .. .. . .
Quadro 2. Concentração de nutr ientes da solução nutrit iva uti l izada,
segundo FURLANI (1995) .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .
Quadro 3. Quantidade de fontes de nutr ientes da solução nutr it iva a ser
util izada.... .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . ..
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Representação esquemática da seção da bancada de
cult ivo.... . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .
Figura 2. Visão geral do modelo das estufas.... .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .
Figura 3. Esquema da planta baixa do modelos das estufas... .. .. . .. .. . .. .
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1. RESUMO
Nas últ imas duas décadas a produção de hortaliças, em
ambientes protegidos, principalmente, alface tem crescido de forma
surpreendente no estado de São Paulo, devidos ao crescimento da
indústr ia de plásticos, do aumento gradativo do consumo de hortal iças, da
redução crescente de áreas agrícolas destinadas ao cinturão verde e,
conseqüente, aumento do valor da terra próximos aos grandes centros
urbanos, em função da expansão demográfica e, f inalmente, devido a
necessidade de aumento de produção por área plantada.
Tais fatores tem levado produtores, técnicos e
pesquisadores, industr iais e comerciantes a se preocuparem em
desenvolver tecnologias apropriadas ao cultivo de hortal iças uti l izando
sistemas de produção hidropônicos e ambientes capazes de controlar e
modif icar o ambiente interno de estufas e casas de vegetação.
Até o presente momento, estudos de sistemas de produção
de hortaliças por hidroponia, tem sido realizados, com muita ênfase, na
solução nutrit iva, enquanto que pesquisas com ambiente controlado
arti f icialmente e com atmosfera modificada, associada à otimização de
espaço de produção, isto é, número de plantas por metro quadrado, tem
sido esporádico e isolado.
Este projeto visa, como objet ivo principal, a avaliação da
produção de alface (Lactuca sativa L. ) em cult ivo hidropônico util izando
1
ambiente controlado com atmosfera modif icada, em espaço de produção
otimizado.
Espera-se provar através dos parâmetros físicos de
produção do referido produto (peso, massa foliar, número de folhas e
dimensões das folhas) que o cult ivo hidropônico uti l izando ambiente
controlado com atmosfera modif icada e otimização da área plantada é
técnica e economicamente viável para o produtor de hortaliças que já
possui estufas e mesmo para aqueles que, atualmente, produzem de
maneira convencional, isto é, em solo descoberto, com necessidade de
áreas de plantio maior e com mais mão de obra, além do fato de não
terem nenhum controle sobre a qualidade e quantidade de água
necessária a produção e, estarem sujeitos as condições atmosféricas
existentes.
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2. INTRODUÇÃO
A hidroponia é o sistema de cult ivo de plantas, sob estufas,
realizado a part ir da nutr ição fornecida por água. Verduras, frutas e
legumes são cult ivados, amplamente, por esta técnica, mas a alface,
ainda detém a preferência para este t ipo de produção. Dentro deste
sistema a técnica mais difundida é a NFT (“Nutr ient Film Technique”),
onde as plantas desenvolvem 2/3 do seu sistema radicular em um fi lme de
solução nutr it iva. Como qualquer meio de produção não convencional, à
hidroponia somam-se constantes modernizações, que buscam melhorar o
processo produtivo e a rentabilidade do agricultor, tais como o controle do
meio ambiente e o enriquecimento atmosférico com dióxido de carbono
(CO2), que tem propiciado incrementos de até 30% para a produção de
alface (RESH, 1985). Tem-se observado que os parâmetros estudados em
várias pesquisas envolvem a medição e controle de temperatura, umidade
e concentração de CO 2 , que, para serem modif icados, necessitam da ação
de sistemas que propiciem um ambiente com as condições adequadas
para o desenvolvimento das culturas. Tais sistemas devem ser
dimensionados de forma a reduzir os efeitos externos sobre as condições
internas.
Este trabalho tem, portanto, como objetivo estudar as respostas da
cultura hidropônica da alface em ambiente protegido, ut il izando a
otimização de espaço com um sistema de bancadas de seção tr iangular,
em períodos de inverno e verão e, controle do ambiente em relação a
3
temperatura, umidade relat iva do ar e concentração de CO 2 e radiação
solar, ut i l izando-se de valores adequados para o desenvolvimento da
alface.
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3. REVISÃO DE LITERATURA
O cultivo de plantas com o uso de técnicas que dispensam o
substrato natural (solo) é estudado desde o século 17.
Em 1969 John Woodward, membro da Sociedade Real de
Ciências da Inglaterra, realizou os primeiros estudos sobre o crescimento
de plantas em água sem substrato sólido. Ele realizou cult ivos uti l izando
águas de diferentes origens: chuva, rios e poços. Com tais cult ivos
observou que, quanto maior a concentração de partículas suspensas na
água, maior era o desenvolvimento apresentado pelas plantas (JONES
Jr., 1982). Nessa época ainda não se conhecia profundamente os fatores
que propiciavam o crescimento das plantas.
No f im do século 18 Antonie L. Lavoisier estabeleceu as
bases da química moderna que ajudaram a construir também a Fisiologia
e a Bioquímica. Um dos pioneiros a fazer uso da nova química de
Lavoisier, já no século 19, foi o francês Theodore de Saussure, e após
ele muitos outros como: Sachs, Boussingault e Knop, que, com testes em
laboratório, desenvolveram estudos que determinaram alguns dos
elementos que contr ibuíam para o desenvolvimento vegetal, pôde-se,
então, começar a concluir o que causava o crescimento das plantas de
Woodward, nutr ientes de origem química. Experimentos foram conduzidos
visando determinar a importância dos elementos. É de Sanchs a
afirmação: “as plantas terrestres são capazes de absorver seus
alimentos em solução aquosa, sem a ajuda do solo e é possível, por esse
método, não somente conservar as plantas vivas e em crescimento por
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longo tempo, mas também trazer grande aumento na sua matéria orgânica
e acarretar a produção de sementes capazes de germinação” (EPSTEIN,
1975).
Knop desenvolveu uma solução nutr it iva uti l izada por vários
anos, sua composição, em g/l, era: 0,2 de KNO 3; 0,8 de Ca(NO 3)2 ; 0,2 de
KH2PO4; 0,2 de MgSO 4·7H2O, 0,1 FePO 4 , como citam CASTELANE &
ARAÚJO (1995). No século 20 já se construíam listas mais completas de
nutr ientes com suas quantidades necessárias para o desenvolvimento de
várias espécies de plantas.
Nota-se que até o início do século 20 as soluções nutr it ivas
eram uti l izadas somente em estudos de laboratório. Somente em 1930 se
deu o início da popularização do cultivo sem solo para produção vegetal
em maior escala, foi nesse ano que o Dr. W.F. Gerike criou o termo
hidroponia (Jones Jr, 1982).
Com o surgimento e rápido desenvolvimento da
plasticultura, associou-se a ela a hidroponia comercial. Na década de 60
Alen Cooper desenvolveu a “Nutr ient Film Techinique”, ou simplesmente
NFT, que se tornou a técnica mais aplicada atualmente em várias culturas
(alface, brócoli, feijão-vagem, repolho, couve, salsa, melão, agrião,
pepino, beringela, pimentão, tomate, arroz, morango, forrageiras, mudas
de árvores, entre outras espécies. Na NFT as plantas desenvolvem 2/3 de
seu sistema radicular apoiados em canais de cult ivo por onde escoa um
fi lme de solução nutr it iva em fluxo intermitente. As maiores modificações
feitas na NFT e em outras técnicas de hidroponia se referem a solução
nutr it iva.
Recentemente, na procura de otimização dos processos
produtivos e de redução de custos, vem se aplicando métodos que visam
o melhor aproveitamento de espaço. Agricultores já substituem, com
êxito, o uso de bancadas horizontais por sistemas vert icais ou piramidais.
Em qualquer sistema o uso de diferentes materiais depende da
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disponibil idade física ou econômica.
Com o uso de bancadas na forma piramidal consegue-se uma otimização
de 30% de espaço.
O sistema hidropônico, como qualquer aplicação de técnicas
não convencionais, exige monitoramento constante de vários parâmetros
relat ivos ao desenvolvimento das plantas em cult ivo, como pH,
condutividade elétr ica (que fornece uma estimativa indireta da
concentração da solução nutr it iva), umidade e temperatura. Estudando-se
as recomendações de pesquisadores como BASSO & BERNARDES
(1983), BLISKA Jr. & HONÓRIO (s.d.), CASTELLANE & ARAÚJO (1995) e
FURLANI (1982), JONES Jr. (1982) pode-se determinar uma média de pH
e condutividade elétrica para a maioria das culturas (entre 5,0-7,0 e entre
1,5-3,0 mS/cm respectivamente). Quanto a temperatura MARSH &
ALBRIGHT (1991) estudando temperaturas economicamente ótimas para
a cultura da alface indicaram valores iguais a 25 ° como ideais para o bom
desenvolvimento da cultura. Independente do ambiente de cult ivo e da
cultura, RIPADO (s.d.) cita que, para obtenção de produtos de qualidade
e boa produtividade, os climas temperados suaves com temperaturas
médias de 15 a 18 °C são aconselháveis. O mesmo autor afirma que,
estufas com temperaturas de 8 a 12 °C e umidade de 70% favorecem
melhores condições para a alface. É importante citar que a sensibil idade
às variações de temperatura e também de luminosidade é característ ica
part icular de cada variedade. ASHRAE (1989), recomenda, para a alface,
temperaturas noturnas de 17 a 18 °C quando ocorrerem dias nublados e de
21 a 26 °C para dias ensolarados.
Além do controle da disponibil idade de água e de nutr ientes
ideais para uma boa produção, novos estudos buscam melhorar ainda
mais o potencial produtivo das culturas associando novas técnicas de
controle do ambiente, como o uso do enriquecimento atmosférico com
CO2 .
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O fornecimento de CO 2 em períodos do dia em que os
vegetais são mais ávidos pelo gás (as condições para atividade
metabólica são mais propícias) e onde as concentrações naturais do ar
são menores, entre 10 e 14 horas, tem propiciado, em pesquisas e
produções comerciais, significantes aumentos de produtividade,
precocidade e de qualidade do produto colhido.
O uso do CO 2 já foi bastante estudado e sua util ização na
produção agrícola já é considerável. HOPEN & OEBKER (1975) pesquisou
o acúmulo de CO 2 em “mulch”, (cobertura plástica) para vários vegetais,
dentre eles a alface que teve um aumento de produção em níveis maiores
de CO2, RESH (1985) observou incrementos de até 30% para esta cultura.
Dentro de ambiente protegido KIMBAL & MITCHEL (1979), estudando os
resultados do enriquecimento do ar com CO 2 em estufas venti ladas e não
ventiladas, obteve resultados com significantes diferenças na produção e
qualidade de tomate, onde o uso do CO 2 (1.000 mL/L) e da ausência de
ventilação (troca com ar externo à estufa) proporcionou um aumento
médio de 64% de produtividade, à níveis normais de adubação. Com uma
concentração de 1.300 mL/L o peso por fruto foi maior 24% em relação a
tratamentos com concentração ambiente de CO 2. Para esta mesma
condição o autor também observou um acúmulo de 58% a mais de massa
de matéria seca por planta.
MARSH & ALBRIGHT (1991) selecionaram em várias
pesquisas de outros autores parâmetros ambientais para a alface. Eles
citam Clark & Menary (1980) que afirmam que a taxa assimilat iva
individual de folhas é uma função da temperatura do ar durante o dia. E
descrevem os parâmetros encontrados com seus respectivos
pesquisadores no Quadro 1.
Quadro 1. Parâmetros descritivos para crescimento de alface
Descrição Valor Autores
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Taxa de assimilação de CO 2 em fo lha saturada de luz (kg/ha.hr)
* BOT (1983)
Fator de conversão de gl icose dent ro da biomassa (kg/kg)
0,72 HASHIMOTO (1980)
Ef ic iência do uso da luz da radiação absorv ida para ass imi lação de CO 2 em baixo nível de luz (kg.m 2 .s/ha.J)
0,50 GAL et al . (1981)
Requisição de manutenção do tec ido radicular e de parte aérea (kg/ha.dia)
§ HASHIMOTO (1980)
Razão de área fol iar para peso seco (m 2 /kg) ¨ KEULEN et al . (1982)
Razão de produção de raiz seca por par te aérea seca
0,2 MILLER (1981)
Ref let iv idade no abr igo (adimensional) 0,1 HASHIMOTO (1980)
1* A m a x = -4,43 + 2,11(T i n) - 0,0438(T i n) 2 .2§ Manutenção da respiração(0,43 W s + 0,01 W r)* (2 ( 0 , 1 * T - 2 , 5 ) ) .
3¨ LAR = 12,0 + 0,72(LAR p) + 0,40(T i n) - 0,00051(S p) .MARSH & ALBRIGHT (1991) .
Observa-se que os parâmetros estudados pelos vários
pesquisadores envolvem medição e controle de temperatura, umidade,
concentração de CO 2 , e radiação solar. Que, para serem controlados,
necessitam da ação de equipamentos que propiciem um ambiente com as
condições para o ideal desenvolvimento da cultura da alface. Tais
equipamentos necessitam ser dimensionados de maneira que consigam
modif icar o ambiente interno em uma estufa com a mínima influência do
ambiente externo (mas os dados de parâmetros externos devem ser
estudadas em tal dimensionamento, pois é a do resultado de modificações
neles que consegue-se o ambiente interno ideal).
Este trabalho tem como objetivo estudar as respostas da
cultura hidropônica da alface em ambiente protegido, com método de
1 T i n = Tempera tura a ser mant ida na es tufa durante o per íodo de luz , média da temperatura do ar ambiente ( °C) .
2 W s = Peso da par te aérea (kg) , W r = Peso da ra iz (kg) , T = Temperatura ( °C)
3 LAR p = Razão de área fo l iar no d ia an ter ior (g/m 2 ) , S p = Rad iação solar recebida no d ia
anter ior .
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otimização de espaço, em períodos de inverno e verão, com controle da
atmosfera em relação a temperatura, umidade, concentração elevada de
CO2 e radiação solar, se util izando de valores ideais para o
desenvolvimento encontrados em l iteratura.
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4. MATERIAL E MÉTODOS
O cultivo da alface hidropônica será conduzido em três
estufa, sendo duas a serem adquir idas, na Faculdade de Engenharia
Agrícola - Unicamp, cujas coordenadas são: 22 °49'06” de lati tude Sul e
47 °03'41” de longitude Oeste e 684,54 m de alt itude.
O clima é do t ipo Cwa, subtropical seco no inverno segundo
a classif icação de Köpen (VOLPE et al. , 1989) com temperatura média
anual de 24,5 °C e precipitação média anual de 1360 mm.
As estufas util izadas serão idênticas com estrutura de aço,
com telhado t ipo “Howe” em 2-águas, com 5,50 m de largura, 11,00 de
comprimento, 3,00 m de altura do pé direito e 5,00 m de altura da
cumeeira, com um volume de 231,00 m 3 . Serão cobertas, tanto no teto
como lateralmente, com filme de polieti leno (PEBD) de 0,20 mm de
espessura, aditivado contra raios UV (ultra violeta).
Em cada estufa serão instaladas 4 bancadas de cult ivo com
forma piramidal, a posição das bancada dentro das três estufas, para
padronização nos tratamentos, seguirá uma mesma orientação: Norte-Sul,
visto que a radiação global que atinge o interior de estufas é
independente da orientação das estruturas, por se tratar de estrutura
transparente.
As bancadas terão suas dimensões caracterizadas pela
seção transversal (Figura 1), com largura basal (A) de 1,80 m e altura (B)
de 1,70 m, de tal forma que se formem dois lados (C) com 3,70 m de
comprimento onde serão apoiados os canais de cult ivo. Ficando o fundo
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central dos canais de cult ivos distanciados de 0,105 m horizontalmente
(H) e 0,20 m vert icalmente (V). De forma que o primeiro canal f ique
distante do piso 0,20 m, e sobrem, na parte superior da bancada, 0,10 m.
Figura 1. Representação esquemática da seção da bancada de cult ivo.
Os canais de cultivo terão 5,00 m de comprimento e serão
feitos com tubos de P.V.C. de 0,10 m de diâmetro cortados
longitudinalmente ao meio e serão apoiados na estrutura com uma
declividade de 2% para permitir o escoamento da solução nutr it iva por
gravidade. Em cada lado da estrutura serão colocados 8 canais.
As mudas serão distr ibuídas nos canais com o espaçamento
de 0,30 m entre si e serão sustentadas por orifícios de 0,05 m de
diâmetro feitos em t iras de isopor de 0,025 m de espessura, estas t iras
terão a largura de 0,10 m de forma que se f ixem sob pressão no canal de
cult ivo.
Cada sistema de circulação da solução nutr it iva será
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composto de 4 bancadas, de um reservatório de 2.000 l itros revestido
com isolamento de manta butíl ica com 2 cm de espessura, uma bomba do
tipo centrífuga, que oferecerá uma vazão, previamente calculada, de 48
L/min, ou seja, 1,5 L/minuto xcanal, e tubulação de PVC de 3/4" (0,019 m)
para a condução da solução até os dois tubos, também de 3/4”, que,
dispostos em cada lado da bancada, distr ibuirão, por meio de orif ícios de
1/8”, a solução nutr it iva em cada canal de cult ivo.
O sistema de coleta da solução, após o fornecimento às
plantas, será feito com dois tubos de P.V.C. de 0,10 m de diâmetro
encaixados nas pontas dos canais em cada lado da bancada de cult ivo.
Outro tubo, também com 0,10 m de diâmetro, conduzirá por gravidade a
solução nutrit iva de volta ao reservatório.
Para o acionamento de cada bomba, serão uti l izados timers,
da marca Koel, responsáveis pela automação do tempo de circulação da
solução. Cada timer será programado para operar intermitentemente a
cada 15 minutos, das 6:00 às 17:00 horas.
A solução nutr it iva ut il izada, procurando atender às
necessidades da cultura para a região de Campinas é descrita por
FURLANI (1995) e sua composição, em relação a nutr ientes, se encontra
no Quadro 2.
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Quadro 2. Concentração de nutrientes da solução nutritiva util izada, segundo FURLANI (1995).
NUTRIENTE CONCENTRAÇÃO DO NUTRIENTE (mg/L)
N-NO 3 223,000
N-NH 4 26,500
P 32,000
K 294,000
Ca 190,000
Mg 24,000
S-SO 4 33,000
B 0,180
Fe 2,500
Mn 0,325
Zn 0,100
Cu 0,025
Mo 0,050
Nesta solução as concentrações de nutr ientes são obtidas a
part ir da uti l ização das fontes descritas no Quadro 2, observando que
algumas fornecem mais de um nutr iente, mas suas quantidades obedecem
sempre as concentrações especificadas no Quadro1.
O acondicionamento da solução, assim como a diluição no
tanque serão feitos como descrito por PEREIRA NETO (1997).
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Quadro 3. Quantidade de fontes de nutrientes da solução nutritiva a ser util izada.
FONTE DE NUTRIENTE QUANTIDADE (g/1.000 L)
Nit rato de cálc io hidro especial 1.000
Nit rato de potássio (adubo) 600
Cloreto de potáss io (adubo) 150
Monoamônio fosfato (adubo) 150
Sulfato de magnésio (adubo) 250
Solução de micronut r ientes 500 ml
Solução de Fe EDTA 500 ml
O manejo da solução nutr it iva para reposição de sais
consumidos pelas plantas será realizado de acordo com o monitoramento
da condutividade elétr ica, que, indiretamente, fornece a concentração de
sais na solução, podendo-se estimar o consumo quantitat ivo total de
nutr ientes. De acordo com as leituras, os nutr ientes serão repostos por
uma solução concentrada de reposição, at ingindo-se o valor de
condutividade elétr ica que representa a concentração inicial da solução.
A temperatura da solução nutr it iva será monitorada por
termopar do t ipo Cu-Co, de imersão.
Será realizado um rigoroso controle de pH, procurando
manter seu valor entre 5,5 e 7,0 (Furlani, 1995) e da condutividade
elétr ica, mantendo a leitura com valores menores que 2,5 mS/cm evitando
assim desequilíbr ios que possam prejudicar a eficiência de absorção de
nutr ientes, desequilíbr ios gerados por reações químicas e concentrações
indesejáveis, devido a diferente marcha de absorção iônica dos diversos
elementos.
As leituras de pH serão feitas com pHmetro uma vez ao dia,
de manhã (horário em que começa a absorção de água pelas plantas). A
condutividade elétr ica será monitorada com uma freqüência diária por
condutivímetro.
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Para correção do pH, diminuindo ou aumentando seu valor,
quando necessário, serão util izados o ácido nítr ico ou o hidróxido de
sódio, respectivamente. Devido a impossibil idade de se calcular a
quantidade necessária de ácido ou base de acordo com o valor de pH a
correção se faz por tentativa, ou seja adiciona-se uma pequena
quantidade do modificador, homogeneiza-se a solução e mede-se o novo
pH, até que se alcance o valor desejado.
Serão definidos 6 tratamentos:
1. Cult ivo hidropônico em atmosfera natural sem adição de
CO2 em estufa com orientação Norte-Sul no verão (SSNV).
2. Cult ivo hidropônico em atmosfera natural com adição de
CO2 em estufa com orientação Norte-Sul no verão (SCNV).
3. Cult ivo hidropônico em ambiente controlado com adição
de CO2 em estufa com orientação Leste-Oeste no verão
(CCLV).
4. Cult ivo hidropônico em atmosfera natural sem adição de
CO2 em estufa com orientação Norte-Sul no inverno
(SSNI).
5. Cult ivo hidropônico em atmosfera natural com adição de
CO2 em estufa com orientação Norte-Sul no inverno
(SCNI).
6. Cult ivo hidropônico em ambiente controlado com adição
de CO2 em estufa com orientação Leste-Oeste no inverno
(CCLI).
As situações climáticas dist intas citadas para os tratamentos
serão: verão (1998/99) e inverno (1999), sendo que no inverno de 1998
será instalado, em uma das estufas com orientação Norte-Sul, um
tratamento de avaliação metodológica, com o objet ivo de aplicar as
técnicas de cultivo, manejo de solução nutr it iva, enriquecimento de CO 2 ,
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coleta e avaliação de resultados, como teste, para que se possa
identif icar a melhor maneira de trabalho para otimizar os procedimentos
durante a condução da pesquisa nos períodos citados.
As mudas de alface, variedade Verônica (crespa), serão
obtidas por semeadura em espuma fenólica com células de 2 por 2 cm. A
germinação e desenvolvimento inicial das mudas se dará dentro das
estufas, onde as placas de espuma serão colocadas sobre um f ilme de
solução nutrit iva com 50% da concentração da solução de cultivo. Os
transplantes para os canais de cult ivo ocorrerão em julho/98, janeiro/98 e
julho/99, quando as plantas estiverem com 4 a 5 folhas definit ivas.
Para fins de análise experimental, considerar-se-á um
delineamento inteiramente casualizado com 4 repetições, onde cada
bancada representará uma repetição do tratamento e cada canal de
cult ivo interno à bancada, ou seja, não considerando o primeiro, próximo
ao solo, e o últ imo canal, representará uma parcela. De cada parcela
serão retiradas 6 plantas para avaliação de resultados a
Ao f inal do período de desenvolvimento da cultura serão
realizadas as seguintes análises: produção de matéria seca e matéria
fresca por planta, análise foliar para determinar quantidade de nutr ientes
acumulados, área total de folhas produzidas e área total de folhas
danificadas. O período de cult ivo será de 30 dias.
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4.1. CARACTERIZAÇÃO DO TRATAMENTO DE AVALIAÇÃO METODOLÓGICA.
Este tratamento será instalado em Outubro de 1998
seguindo a metodologia já descrita para o sistema de cult ivo.
Como este tratamento terá o objetivo de aplicar as técnicas
de cult ivo, manejo de nutr ição nutrit iva, enriquecimento de CO 2 , coleta e
avaliação de resultados, como teste (para que se possa identif icar a
melhor maneira de trabalho para otimizar procedimentos durante a
condução dos demais), não serão instalados equipamentos para controle
ambiental, que serão diferentes para cada condição de clima ( inverno,
verão) a serem testadas.
O equipamento para injeção de CO 2 será composto de dois
cil indros com capacidade de 25 kg de gás, acoplados a uma válvula de
controle de f luxo, duas válvulas solenóides e quatro t imers para garantir o
correto tempo de abertura das referidas válvulas e, portanto, a correta
dosagem de CO2 .
4.2. Caracterização dos tratamentos.
4.2.1. Tratamentos para cultivo hidropônico em atmosfera natural sem adição de CO 2 em estufa com orientação Norte-Sul.
Tanto no inverno quanto no verão, para estes tratamentos
(SSNV e SSNI), não será util izada modif icação na atmosfera, realizando,
os mesmos, sob as condições naturais que ocorrerem sob a estufa
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durante o período de cult ivo. Serão feitos apenas controles manuais
simples para evitar ocorrência de altas temperaturas durante os dias de
verão (ou mesmo dias muito quentes de inverno), controles estes
util izados em cult ivos comerciais, como erguimento do plástico lateral
para circulação de ar, ou substituição do plástico lateral por sombrite.
4.2.2. Tratamentos para cultivo hidropônico em atmosfera natural com adição de co 2 em estufa com orientação norte-sul .
A estufa para estes tratamentos conterá, além do sistema de
cult ivo, o sistema de injeção de CO 2 . Sendo que procurar-se-á manter a
concentração do gás no ar por volta de 1500 ppm, entre às 10 :00 e 14:00
horas, o horário de injeção será controlado por 4 t imers (dois para o
período anterior e dois para o período de 9 as 11 e 13 e 15 horas, na
estufa sem controle de temperatura).
4.2.3. Tratamentos para cultivo hidropônico em ambiente controlado com adição de co 2 em estufa com orientação leste-oeste.
Devido às temperaturas médias, para os meses de inverno e
verão em que se darão o experimento, serem 12 e 30 °C, respectivamente,
para atingir os níveis de temperatura desejados para o bom
desenvolvimento da cultura, de 25 °C durante o dia e mínimo de 18 °C
durante a noite), haverá necessidade de se uti l izar, para o controle do
ambiente, sistemas de resfr iamento evaporativo no verão e de
aquecimento da água do sistema no inverno, para se modif icar a
temperatura do ar interno da estufa.
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O equipamento util izado para resfr iamento será obtido junto
a Munters e dimensionado para fornecer uma vazão de 10 m3/s. Tal
equipamento será composto de sistema “EasyCool com fi ltro, tubulações
em PVC, válvulas, tubo de distr ibuição superior, calhas/reservatórios,
f ixadores e meio evaporativo: CELdek 6560, com 15,24 x 30,48 x 122 cm
e uma bomba de alimentação do conjunto, com comprimento do painel
4:88 m.
O aquecimento no inverno será realizado sob o mesmo
sistema de resfr iamento evaporativo, porém haverá um aquecimento da
água a passar pelo meio poroso por meio de resistências.
A injeção de CO 2 é idêntica para todos os tratamentos que a
util izam. E o funcionamento do sistema de injeção se dará de acordo com
as observações feitas após a conclusão do tratamento de avaliação
metodológica.
4.3. Parâmetros para controle ambiental monitorados
Durante o desenvolvimento do experimento serão coletados,
para avaliação dos efeitos dos tratamentos, dados referentes aos
seguintes parâmetros: temperaturas externa e interna (termopar t ipo T
para gás), umidades relativas externa e interna (termômetro de bulbo
úmido e termômetro de bulbo seco, ut il izando termopar t ipo
T/30AWG/ASTM) concentrações de CO 2 interna e externa (sensor de
infravermelho), temperatura das plantas (termopar t ipo T, de contato),
movimentação e f luxo do ar (anemômetros de fio quente e pás), radiação
solar interna e externa (radiômetro). Os dados referentes aos parâmetros
externos serão obtidos através dos instrumentos do Posto Meteorológico
da Feagri/UNICAMP. Ao f inal do período de desenvolvimento da cultura
serão realizadas as seguintes análises: produção de matéria seca e
matéria fresca por planta, análise foliar para determinar a quantidade de
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5. RESULTADOS ESPERADOS
Através dos tratamentos realizados, espera-se provar que a
atmosfera interna a uma estufa quando modificada através de injeção de
dióxido de carbono e com controle de parâmetros térmicos, temperatura e
umidade, propiciem melhor desenvolvimento vegetal.
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6. BIBLIOGRAFIA CITADA
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